鐳射焊初學技巧

鐳射焊初學技巧，在過去的五年裡，用於一般製造的鐳射焊接已經有了長足的進步，現如今的鐳射焊接以及改革創新了，那對於初學者來說，是按照老方法去學習，還是說有什麼其他技巧，鐳射焊初學技巧。

鐳射焊初學技巧1

1、審查你的材料

鐳射焊接最初似乎最適合於不鏽鋼，因為不鏽鋼的焊接可能很困難，而且要求完成後有一個原始的表面。

然而，現在能夠操縱鐳射束的焦點，通過使用深層滲透（鎖孔）焊接技術，也可以在低碳鋼中實現更深的滲透，這可以與氣體金屬弧焊相比較。熱量完全穿透熔化的焊接金屬的前緣。隨著熱源的推進，熔融金屬在其後面填充，形成焊珠。有了這種技術，車間可以實現更強的焊接（每個焊縫面積的負荷）。由於輸入到工件中的熱量比GMAW低得多，焊縫不容易出現裂紋等問題。較低的熱量也意味著零件的變形較小。

Belz說："我們與客戶合作的專案中約有90%使用這種深層滲透焊接技術。"

但正如Belz所解釋的，一旦金屬超過一定的厚度，回報就不存在了。

他說："任何大於1/8英寸的東西我們一般都不鼓勵，例如，鋁的這個厚度是我們對該材料進行良好滲透的最大限度。我們當然可以焊接1/8到1/2英寸的低碳鋼，但這些厚度的許多工作的焊接規範並不適合鐳射焊接系統。"

2、鞏固你的設計

一個元件的開發可能需要時間，但在你考慮將一個零件用於鐳射焊接之前，基本設計必須得到鞏固。

如果你在遊戲後期改變了設計，這可能意味著你為該零件建立的夾具將不適合。夾具是為精確的規格而設計的；你不能隨意改變它。確保基本的設計已經確定。一旦你開始進行裝配工作，一些細節可能會被改變，但那將是與工藝選擇嚴格相關的，而不是最終裝配的形狀。

3、考慮你的裝配

一旦你確定了設計並準備好了，就要考慮如何在整個製造過程中最有效地執行。一旦你將一個元件轉為鐳射焊接，元件的各個部分的形成方式可能會發生變化。

Belz說："我們的一個客戶在他們的一個元件上增加了30英寸的焊縫，因為這樣可以節省更多的時間，不需要彎曲各個部分。"

正如Belz所解釋的，裝配決定通常並不意味著重新設計一個零件。

他說："有時你只需調整一個設計，以達到適當的匹配，在一個案例中，一個客戶在一個夾具中使用三個零件來製造一盞燈，我們確實為焊接進行了相當大的重新設計。但這並沒有改變它的形狀，它只是涉及改變他們開槽的方式和其他調整，以儘量減少任何潛在的變形。"

4、考慮夾具的選擇

一旦設計和裝配被鎖定，就有可能設計出最適合的夾具。夾具被認為是採用鐳射焊接的一大障礙，但各種選擇使其更容易相對迅速地建立夾具。例如，與傳統焊接相比，鐳射焊接的變形問題要小得多，因此可以用金屬板製作夾具。

此外，自動夾具選項已經被開發出來，可以加快零件的更換時間。

一旦夾具被製作出來，其可重複性就會產生其自身的速度和準確性的優勢。

一旦你的車間對該技術感到滿意，你也可以對夾具進行更多的創新。有些人已經為不同尺寸的產品建立了可調整的夾具。

Belz說，無論你如何處理夾具，重要的是要記住，它是使用該技術的關鍵。

他說："鐳射焊接的成功歸結於裝配和夾具。

5、跳出框框思考

Belz認為創造性思維對於從你的鐳射焊接投資中獲得持續價值至關重要。

他說已經在機器上投資的客戶正在尋找使用鐳射焊接進行其他工作的新方法，而我們與他們合作，對這些創新進行微調。例如，一個客戶已經開始在搭接處做縫合焊接。該焊接是在薄規格的鋁材上進行的，因此有必要採用縫合焊接，以避免在材料中產生任何變形。客戶設計了它，以便每隔幾英寸就能完成一個焊珠。這給了他們所需要的強度。

同時，一旦我們看到他們在做什麼，我們就能通過執行我們稱之為 "飛射 "的方法來幫助他們加速這一過程。該公司對該零件進行程式設計的方式是，他們開始焊接，停止焊接，然後分步進行下一個焊接。飛射意味著鐳射頭從未停止移動；鐳射器只是在必要時進行脈衝。

Belz說，另一個客戶必須對22號材料進行點焊，而不在零件上出現任何滲漏。他說："鐳射器的可調節性使得面板看起來像是被粘上去的，點焊聽起來像是一種不會從鐳射焊接中受益的應用，但用鐳射焊機做這個過程，使這家公司的工作小組從6個人縮減到2個人，並有可能將產量從每天1500個元件增加到1900至2000個。"

對於製造商何時應該考慮使用鐳射焊接系統，Belz有一個非常簡單的公式。他說："如果你的工作有40%到80%是由焊工接觸的，那麼你就需要認真研究一下鐳射焊接技術。”

鐳射焊初學技巧2

鐳射焊接七大絕招

一、鐳射焊接的主要特性

鐳射焊接是鐳射材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用於焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬熱傳導型，即鐳射輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制鐳射脈衝的寬度、能量、峰值功率和重複頻率等引數，使工件熔化，形成特定的熔池。由於其獨特的優點，已成功應用於微、小型零件的精密焊接中。

高功率CO2及高功率YAG鐳射器的出現，開闢了鐳射焊接的新領域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔焊接，在機械、汽車、鋼鐵等工業領域獲得了日益廣泛的應用。

與其它焊接技術相比，鐳射焊接的主要優點是：

1、速度快、深度大、變形小。

2、能在室溫或特殊條件下進行焊接，焊接裝置裝置簡單。例如，鐳射通過電磁場，光束不會偏移；鐳射在真空、空氣及某種氣體環境中均能施焊，並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。

3、可焊接難熔材料如鈦、石英等，並能對異性材料施焊，效果良好。

4、鐳射聚焦後，功率密度高，在高功率器件焊接時，深寬比可達5：1，較高可達10：1。

5、可進行微型焊接。鐳射束經聚焦後可獲得很小的光斑，且能精準定位，可應用於大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。

6、可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，具有很大的靈活性。尤其是近幾年來， 在YAG鐳射加工技術中採用了光纖傳輸技術，使鐳射焊接技術獲得了更為廣泛的推廣和應用。

7、鐳射束易實現光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。

但是，鐳射焊接也存在著一定的侷限性：

1、要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。這是因為鐳射聚焦後光斑尺雨寸小，焊縫窄，為加填充金屬材料。若工件裝配精度或光束定位精度達不到要求，很容易造成焊接缺憾。

2、鐳射器及其相關係統的成本較高，一次性投資較大。

二、鐳射焊接熱傳導

鐳射焊接是將高強度的鐳射束輻射至金屬表面，通過鐳射與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。在鐳射與金屬的相互作用過程中，金屬熔化僅為其中一種物理現象。有時光能並非主要轉化為金屬熔化，而以其它形式表現出來，如汽化、電漿體形成等。

然而，要實現良好的熔融焊接，必須使金屬熔化成為能量轉換的主要形式。為此，必須瞭解鐳射與金屬相互作用中所產生的各種物理現象以及這些物理現象與鐳射引數的關係，從而通過控制鐳射引數，使鐳射能量絕大部分轉化為金屬熔化的能量，達到焊接的目的。

三、鐳射焊接的工藝引數。

1、功率密度。

功率密度是鐳射加工中較關鍵的引數之一。採用較高的功率密度，在微秒時間範圍內，表層即可加熱至沸點，產生大量汽化。因此，高功率密度對於材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。

對於較低功率密度，表層溫度達到沸點需要經歷數毫秒，在表層汽化前，底層達到熔點，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導型鐳射焊接中，功率密度在範圍在104~106W/CM2。

2、鐳射脈衝波形。

鐳射脈衝波形在鐳射焊接中是一個重要問題，尤其對於薄片焊接更為重要。當高強度鐳射束射至材料表面，金屬表面將會有60~98%的鐳射能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。在一個鐳射脈衝作用期間內，金屬反射率的變化很大。

3、鐳射脈衝寬度。

脈寬是脈衝鐳射焊接的重要引數之一，它既是區別於材料去除和材料熔化的重要引數，也是決定加工裝置造價及體積的關鍵引數。

4、離焦量對焊接質量的影響。

鐳射焊接通常需要一定的離做文章一，因為鐳射焦點處光斑中心的功率密度過高，容易蒸發成孔。離開鐳射焦點的各平面上，功率密度分佈相對均勻。

離焦方式有兩種：正離焦與負離焦。焦平面位於工件上方為正離焦，反之為負離焦。按幾何光學理論，當正負離做文章一相等時，所對應平面上功率密度近似相同，但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過程有關。

實驗表明，鐳射加熱50~200us材料開始熔化，形成液相金屬並出現問分汽化，形成市壓蒸汽，並以極高的速度噴射，發出耀眼的白光。與此同時，高濃度汽體使液相金屬運動至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。

當負離焦時，材料內部功率密度比表面還高，易形成更強的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實際應用中，當要求熔深較大時，採用負離焦；焊接薄材料時，宜用正離焦。

四、鐳射焊接工藝方法。

1、片與片間的焊接。

包括對焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4種工藝方法。

2、絲與絲的焊接。

包括絲與絲對焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4種工藝方法。

3、金屬絲與塊狀元件的焊接。

採用鐳射焊接可以成功的實現金屬絲與塊狀元件的連線，塊狀元件的尺寸可以任意。在焊接中應注意絲狀元件的幾何尺寸。

4、不同金屬的焊接。

焊接不同型別的金屬要解決可焊性與可焊引數範圍。不同材料之間的鐳射焊接只有某些特定的材料組合才有可能。

五、鐳射釺焊。

有些元件的連線不宜採用鐳射熔焊，但可利用鐳射作為熱源，施行軟釺焊與硬釺焊，同樣具有鐳射熔焊的優點。採用釺焊的方式有多種，其中，鐳射軟釺焊主要用於印刷電路板的焊接，尤其實用於片狀元件組裝技術。採用鐳射軟釺焊與其它方式相比有以下優點：

1、由於是區域性加熱，元件不易產生熱損傷，熱影響區小，因此可在熱敏元件附近施行軟釺焊。

2、用非接觸加熱，熔化頻寬，不需要任何輔助工具，可在雙面印刷電路板上雙面元件裝備後加工。

3、重複操作穩定性好。焊劑對焊接工具汙染小，且鐳射照射時間和輸出功率易於控制，鐳射釺焊成品率高。

4、鐳射束易於實現分光，可用半透鏡、反射鏡、稜鏡、掃描鏡等光學元件進行時間與空間分割，能實現多點同時對稱焊。

5、鐳射釺焊多用波長1.06um的鐳射作為熱源，可用光纖傳輸，因此可在常規方式不易焊接的部位進行加工，靈活性好。

6、聚焦性好，易於實現多工位裝置的自動化。

六、鐳射深熔焊。

1、冶金過程及工藝理論。

鐳射深熔焊冶金物理過程與電子束焊極為相似，即能量轉換機制是通過“小孔”結構來完成的。在足夠高的功率密度光束照射下，材料產生蒸發形成小孔。這個充滿蒸汽的小孔猶如一個黑體，幾乎全部吸收入射光線的能量，孔腔內平衡溫度達25000度左右。

熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包圍著這個孔腔的金屬熔化。小孔內充滿在光束照射下壁體材料連續蒸發產生的高溫蒸汽，小孔四壁包圍著熔融金屬，液態金屬四周即圍著固體材料。孔壁外液體流動和壁層表面張力與孔腔內連續產生的蒸汽壓力相持並保持著動態平衡。

光束不斷進入小孔，小孔外材料在連續流動，隨著光束移動，小孔始終處於流動的穩定態。就是說，小孔和圍著孔壁的'熔融金屬隨著前導光束前進速度向前移動，熔融金屬填充著小孔移開後留下的空隙並隨之冷凝，焊縫於是形成。

2、影響因素。

對鐳射深熔焊產生影響的因素包括：鐳射功率，鐳射束直徑，材料吸收率，焊接速度，保護氣體，透鏡焦長，焦點位置，鐳射束位置，焊接起始和終止點的鐳射功率漸升、漸降控制。

3、鐳射深熔焊的特徵及優點。

特徵：（1）高的深寬比。因為熔融金屬圍著圓柱形高溫蒸汽腔體形成並延伸向工件，焊縫就變得深而窄。

（2）較小熱輸入。因為源腔溫度很高，熔化過程發生得極快，輸入工件熱量極低，熱變形和熱影響區很小。

（3）高緻密性。因為充滿高溫蒸汽的小孔有利於熔接熔池攪拌和氣體逸出，導致生成無氣孔熔透焊接。焊後高的冷卻速度又易使焊縫組織微細化。

（4）強固焊縫。

（5）精準控制。

（6）非接觸，大氣焊接過程。

優點：

（1）由於聚焦鐳射束比常規方法具有高得多的功率密度，導致焊接速度快，熱影響區和變形都較小，還可以焊接鈦、石英等難焊材料。

（2）因為光束容易傳輸和控制，又不需要經常更換焊炬、噴嘴，顯著減少停機輔助時間，所以有荷係數和生產效率都高。

（3）由於純化作用和高的冷卻速度，焊縫強，綜合性能高。

（4）由於平衡熱輸入低，加工精度高，可減少再加工費用。另外，鐳射焊接的動轉費用也比較低，可以降低生產成本。

（5）容易實現自動化，對光束強度與精細定位能進行有效的控制。

4、鐳射深熔焊裝置。

鐳射深熔焊通常選用連續波CO2鐳射器，這類鐳射器能維持足夠高的輸出功率，產生“小孔”效應，熔透整個工件截面，形成強韌的焊接接頭。

就鐳射器本身而言，它只是一個能產生可作為熱源、方向性好的平行光束的裝置。如果把它導向和有效處理後射向工件，其輸入功率就具有強的相容性，使之能更好的適應自動化過程。

為了有效實施焊接，鐳射器和其他一些必要的光學、機械以及控制部件一起共同組成一個大的焊接系統。這個系統包括鐳射器、光束傳輸元件、工件的裝卸和移動裝置，還有控制裝置。

這個系統可以是僅由操作者簡單地手工搬運和固定工件，也可以是包括工件能自動的裝、卸、固定、焊接、檢驗。這個系統的設計和實施的總要**可獲得滿意的焊接質量和高的生產效率。

七、鋼鐵材料的鐳射焊接。

1、碳鋼及普通合金鋼的鐳射焊接。

總的說，碳鋼鐳射焊接效果良好，其焊接質量取決於雜質含量。就象其它焊接工藝一樣，硫和磷是產生焊接裂紋的敏感因素。

為了獲得滿意的焊接質量，碳含量超過0.25%時需要預熱。當不同含碳量的鋼相互焊接時，焊炬可稍偏向低碳材料一邊，以確保接頭質量。

低碳沸騰鋼由於硫、磷的含量高，並不適合鐳射焊接。低碳鋼由於低的雜質含量，焊接效果就很好。

中、高碳鋼和普通合金鋼都可以進行良好的鐳射焊接，但需要預熱和焊後處理，以消除應力，避免裂紋形成。

2、不鏽鋼的鐳射焊接。

一般的情況下，不鏽鋼鐳射焊接比常規焊接更易於獲得優良接頭。由於高的焊接速度熱影響區很小，敏化不成為重要問題。與碳鋼相比，不鏽鋼低的熱導係數更易於獲得深熔窄焊縫。

3、不同金屬之間的鐳射焊接。

鐳射焊接極高的冷卻速度和很小的熱影響區，為許多不同金屬焊接融化後有不同結構的材料相容創造了有利條件。現已證明以下金屬可以順利進行鐳射深熔焊接：不鏽鋼~低碳鋼，416不鏽鋼~310不鏽鋼，347不鏽鋼~HASTALLY鎳合金，鎳電極~冷鍛鋼，不同鎳含量的雙金屬帶。

鐳射焊初學技巧3

新手學習電焊初期焊接技巧和注意事項

一、電流大小的控制

新手剛開始學習電焊的時候，往往不知道控制電流，而電流的大小決定焊接質量，平焊通常計算電流的公式為，焊條直徑乘以直徑，去掉最後一位，抹掉小數點，豎焊和橫焊在平焊電流的基礎上稍減去百分之一十。

二、焊接時運條技巧

平焊如果感覺電流過大，焊條和焊接工件的角度可以用九十度直角去焊接，如果感覺電流較小，則用傾斜角度，拉長電弧，並可配合螺旋形運條的方式。

三、注意防護

焊接會產生大量紫外線，對面板造成嚴重傷害，特別是眼睛的傷害最大，所以焊接時一定要戴好護目鏡和穿好防護服。

長期從事焊接工作，對男人的傷害很大，我做了幾年電焊工，直接讓我面對女孩時，沒反應了，後來為此我才沒有再做電焊方面的工作，所以小夥伴們在選擇從事這個行業時，一定要謹慎。

四、操作安全

焊接會產生高溫的鐵水，所以焊接作業時，一定要遠離易燃易爆的物品，做好消防安全的防護。

焊接的原理是低電壓，大電流，所以當大電流通過人體時，也同樣會造成觸電事故，故而焊接作業需要穿絕緣膠鞋和戴絕緣手套，並且在潮溼和下雨的環境中不能進行焊接作業，以防釀成觸電事故。

新手學習電焊，一是要做好防護，二是在焊接的時候，注意通過調節焊條與工件的角度，來控制電弧，從而達到控制焊接溫度的目的。

因為在實際操作中，雖然電焊機上面設定好了額定輸出電流，但是由於在同一個廠房中會有多臺電焊機工作，故而導致電焊機輸出電流比設定電流要低，而如果你調大額定輸出電流，過一會兒別的焊機停止工作之後，電焊機輸出的電流又會大於你需要的電流值，所以在實際焊接作業時，通常需要自己通過調節焊條與工件的角度，和焊條與工件的距離來消除電流變化對焊接操作帶來的不利影響。